EP2317256B1 - Ausrüstung für ultraschnelles gefrieren von lebensmitteln durch direkten dosierten kontakt mit flüssigstickstoff - Google Patents

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EP2317256B1
EP2317256B1 EP08778968.1A EP08778968A EP2317256B1 EP 2317256 B1 EP2317256 B1 EP 2317256B1 EP 08778968 A EP08778968 A EP 08778968A EP 2317256 B1 EP2317256 B1 EP 2317256B1
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liquid nitrogen
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freezing
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food freezing
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    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F25D3/10—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies using liquefied gases, e.g. liquid air
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    • A23B4/08—Freezing; Subsequent thawing; Cooling with addition of chemicals or treatment with chemicals before or during cooling, e.g. in the form of an ice coating or frozen block
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    • A23B7/055—Freezing; Subsequent thawing; Cooling with addition of chemicals or treatment with chemicals other than cryogenics, before or during cooling, e.g. in the form of an ice coating or frozen block with direct contact between the food and the chemical, e.g. liquid nitrogen, at cryogenic temperature

Definitions

  • This invention is related to food freezing processes, and specifically it refers to freezing equipment operating with liquid nitrogen, for food confined in a container destined for distribution to final consumer, in order to preserve the food so frozen.
  • Food freezing is a way of preservation based on the solidification of water content in it. For this reason it must be taken into account the water content in the product as a factor.
  • the freezing latent heat depends on the water quantity. Other factors are the starting and ending temperature because they determine the amount of heat to be extracted from the product. In the field of food, freezing is defined as the application of intense cold capable to stop bacterial and enzymatic processes that destroy food.
  • an object of the invention herein is to provide an ultrafast food freezing equipment by direct contact with dosed liquid nitrogen.
  • Yet another object of the invention is to provide an ultrafast food freezing equipment that permits to establish a steady state production process, due to the food to be frozen can be contained in its final packing previous to sealing.
  • Each nozzle is associated to a solenoid actuated cryogenic needle valve (not showed); each cryogenic valve being controlled by an actuator, preferable of the pneumatic type, (132a), (132b), (132c) and (132d), respectively, in the illustrated view.
  • Transporter (140) has a slot (160) through which the nitrogen gas, produced by the thermal shock between the liquid leaving the nozzles (131) and the surrounding air or the surface of the article to be frozen and the container, is drawn; the suction (provided by a extractor connected to the exit duct (190) of the chamber (150)), produces a curtain at the entrance to the chamber (150) preventing the diffusion of nitrogen gas to areas occupied by personnel; the nitrogen gas produced, is further guided along the chamber (150) above and below (180) of the frozen containers, as indicated by arrows; the cold chamber (150) is limited in the distal end of the freezing point by a slot (170) with an equivalent function to the slot (160) described before. Nitrogen gas is extracted through a duct (190) connected to an extractor (not illustrated) to be vented to atmosphere.

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Claims (24)

  1. Die Anlage (100) für ultraschnelles Lebensmitteleinfrieren mit Flüssigstickstoff umfasst:
    a) Phasentrenner (110)
    b) kryogenes Ventil (112) für die Abgabe von Flüssigstickstoff an den Phasentrenner,
    c) Abgabezone (120) für Flüssigstickstoff
    d) Abgabekontrollmechanismen (130)
    e) Fließband (140), um das einzufrierende Material zur Abgabezone (120) zu transportieren und davon hinweg,
    f) Kühlkammer (150), mit einem ersten Ende, wo das einzufrierende Produkt hereinkommt und einem zweiten Ende, wo das gefrorene Produkt herausgeht, und
    g) Entlüftung (160) für Stickstoffgas in Richtung Atmosphäre,
    worin der Flüssigstickstoff gefüllt wird von einem Tank (500) zu dem Phasentrenner (110) bei atmosphärischem Druck durch das Kryogenventil (112), wobei eine flüssige Phase und eine Gasphase geschaffen werden aus der Flüssigstickstoffversorgung; während der Gasphase wird an die Atmosphäre entlüftet, der Fließband (140) transportiert das einzufrierende Produkt außerhalb der Abgabezone (120) und weiter in die Kühlkammer (150), in der der zurückgebliebene Stickstoff verdampft wird und eine kühle Atmosphäre in der Kühlkammer (150) macht; am zweiten Ende der Kühlkammer (150) wird das Stickstoffgas von der Entlüftung (160) in die Atmosphäre entlüftet und das Produkt bewegt sich aus der Anlage (100) heraus, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigstickstoff eingehüllt wird in einen vakuumwandisolierten Behälter (121) und unter atmosphärischem Druck in der Abgabezone (120) gelagert wird, bevor er auf das einzufrierende Produkt abgegeben wird; der Fluss des Flüssigstickstoffs von dem vakuumwandisolierten Behälter (121) zu dem einzufrierenden Produkt wird über eine Vielzahl von Düsen (131) mittels einfachem Schwerkrafteffekt durchgeführt und durch eine Kontrollvorrichtung (130) kontrolliert, welche die Dosierung einer vorprogrammierten Menge Flüssigstickstoff erlaubt bezüglich der Abgabe über die Düsen (131), die in der Nähe des ersten Endes der Kühlkammer (150) platziert sind, und auch um Flüssigstickstoff direkt auf das einzufrierende Produkt abzugeben, das bereits in seiner Endverpackung ist; bald nachdem das Produkt in die Kühlkammer geht (150).
  2. Die Anlage für ultraschnelles Lebensmitteleinfrieren mit Flüssigstickstoff steht in Übereinstimmung mit Patentanspruch 1, wonach der Flüssigstickstoff, welcher in den Phasentrenner (110) eingespeist wird, zusammengepresst wird und anschließend eine Phasentrennung durch die Reduzierung des Drucks bis auf den atmosphärischen Druck bewirkt wird.
  3. Die Anlage für ultraschnelles Einfrieren durch Flüssigstickstoff steht in Übereinstimmung mit Patentanspruch 1, wonach der Flüssigstickstoff vom Phasentrenner (110) per Schwerkraft zum Vakuumwandisolierten Behälter (121) in der Abgabezone (120) gelangt.
  4. Die Anlage für ultraschnelles Einfrieren durch Flüssigstickstoff steht in Übereinstimmung mit Patentanspruch 3, wonach der vakuumwandisolierte Behälter (121) in der Abgabezone (120) doppelwandig ist mit Vakuumisolierung.
  5. Die Anlage für ultraschnelles Einfrieren durch Flüssigstickstoff steht in Übereinstimmung mit Patentanspruch 3. wonach der vakuumwandisolierte Behälter (121) in der Abgabezone (120) einen flachen Boden (127) hat.
  6. Die Anlage für ultraschnelles Einfrieren durch Flüssigstickstoff, ist in Übereinstimmung mit Anspruch 5, wonach der genannte flache Boden (127) im vakuumwandisolierten Behälter (121) eine Vielzahl von Löchern (126) hat, die mit entsprechenden Abgabedüsen (131) verbunden sind.
  7. Die Anlage für ultraschnelles Einfrieren durch Flüssigstickstoff steht in Übereinstimmung mit Patentanspruch 6, wonach die genannten Löcher (126) in solch einem Arrangement angeordnet sind, dass jedes Loch über der entsprechenden Mulde an einem Tablett platziert ist, auf dem die Nahrung ist, die im Zusammenhang mit einer Vielzahl von Muldenpaaren eingefroren wird.
  8. Die Anlage für ultraschnelles Einfrieren durch Flüssigstickstoff steht in Übereinstimmung mit Patentanspruch 7, wonach die Ausgangslöcher (126) am Boden (127) des vakuumwandisolierten Behälters (121) in einem solchen Arrangement angeordnet sind, das es erlaubt, die Löcher (126) und die dazugehörigen Abgabedüsen (131) mit verschiedenen Kombinationsmustern zu wählen; die Düsen sind jeder Mulde eines Behälters zugeordnet, mit einer Vielzahl von Mulden an der einzufrierenden Nahrung, damit Flüssigstickstoff durch die genannten, gewählten Löcher / Düsen (126/131) abgegeben wird.
  9. Die Anlage für ultraschnelles Einfrieren durch Flüssigstickstoff steht in Übereinstimmung mit Patentanspruch 9, wonach jedes Loch im Boden (127) des vakuumwandisolierten Behälters (121) mit einer entsprechenden Düse (131) versehen ist für die Abgabe von Flüssigstickstoff an die einzufrierende Nahrung, mittels eines Ventils (135) für die Durchflusskontrolle.
  10. Die Anlage für ultraschnelles Einfrieren durch Flüssigstickstoff steht in Übereinstimmung mit Patentanspruch 9, wonach das Austreten des Flüssigstickstoffs durch jede Düse (131) auf eine solche Weise kontrolliert werden kann, die eine Abgabe des Flüssigstickstoffs nur über die Düsen (131) erlaubt, die über den einzufrierenden Nahrungsmittelprodukten platziert sind, welche in einem Behälter mit einer oder einer Vielzahl von Vertiefungen für Nahrungsmittelprodukte versehenen sind.
  11. Die Anlage für ultraschnelles Einfrieren durch Flüssigstickstoff steht in Übereinstimmung mit Patentanspruch 10, wonach der Fluss pro Zeiteinheit, welcher durch jedes Loch Set (126), Ventil (135). Düse (131) geht, bei allen von ihnen ungefähr derselbe ist.
  12. Die Anlage für ultraschnelles Einfrieren durch Flüssigstickstoff steht in Übereinstimmung mit Patentanspruch 11, wonach die Menge des Flüssigstickstoffs, die durch jede Düse (131) geht, von der Zeit bestimmt wird, in der das Kryogenventil (135) geöffnet ist.
  13. Die Anlage für ultraschnelles Einfrieren durch Flüssigstickstoff steht in Übereinstimmung mit Patentanspruch 9, wonach die kryogenen Ventile (135) für die Flusskontrolle aus Edelstahl gemacht sind.
  14. Die Anlage für ultraschnelles Einfrieren durch Flüssigstickstoff steht in Übereinstimmung mit Patentanspruch 9, wonach jedes der kryogenen Ventile (135) für die Flusskontrolle über einen individuellen pneumatischen Aktor (132) in Betrieb gesetzt wird.
  15. Die Anlage für ultraschnelles Einfrieren durch Flüssigstickstoff steht in übereinstimmung mit Patentanspruch 9, wonach jedes der Ventile (135) zur Flusskontrolle einen Stängel hat, welcher in horizontaler Position so geplant ist, dass der Flüssigstickstoff in vertikaler Richtung fließt, wenn das Ventil (135) geöffnet ist.
  16. Die Anlage für ultraschnelles Einfrieren durch Flüssigstickstoff steht in Übereinstimmung mit Patentanspruch 14, wonach jedes der individuellen pneumatischen Pneumatik Aktor (132) von elektromagnetischen, pneumatischen 5-Weg-Ventilen (133) aktiviert wird.
  17. Die Anlage für ultraschnelles Einfrieren durch Flüssigstickstoff steht in Übereinstimmung mit Patentanspruch 16, wonach die Kontrollinstrumente für die Abgabe (130) die folgenden sind:
    a) Schalter für die Aktivierung eines Ventils für die Eingabe des Flüssigstickstoffs in den Phasentrenner (110)
    b) Generalschalter für das An- und Ausschalten der Anlage (100);
    c) Timer (200) für die Zeitkontrolle des Flusses des Flüssigstickstoffs zu den Düsen (131):
    d) Handbetriebener Knopf Aktor (250);
    e) Niveauanzeige für den Flüssigstickstoff in dem vakuumwandisolierten Behälter (121) in der Abgabezone (120),
    f) Niveauregler (310) für den Flüssigstickstoff in der Abgabezone (120); und
    g) Hussmesser (320) für Stickstoffgas
  18. Die Anlage für ultraschnelles Einfrieren durch Flüssigstickstoff steht in Übereinstimmung mit Patentanspruch 17, wonach in einem Betriebszyklus eine Entladezeit für Flüssigstickstoff mit dem Timer (200) festgelegt wird; wenn der Operationsknopf (250) gedrückt wird, wird ein Signal übertragen um jedes der elektromagnetischen pneumatischen 5-Weg-Ventile (133) zu aktivieren, das jedem Ventil (135) für die Dosierung zugeordnet ist, und um das Ventil (135) für die Zeitdauerbestimmung zu öffnen, und um das Ventil (135) zu schließen, wenn die Zeit worüber ist, wobei eine exakte Menge Flüssigstickstoff an jeder Düse (131) abgegeben wird.
  19. Die Anlage für ultraschnelles Einfrieren durch Flüssigstickstoff steht in Übereinstimmung mit Patentanspruch 1, wonach das Fließband (140) für das einzufrierende Nahrungsprodukt von einem ersten Ende vor der Abgabezone (120), anschließend durch die Abgabezone hindurch (120) und weiter bis zu einem zweigen Ende geht.
  20. Die Anlage für ultraschnelles Einfrieren durch Flüssigstickstoff steht in Übereinstimmung mit Patentanspruch 19, wonach das Fließband (140) ein Förderband enthält.
  21. Die Anlage für ultraschnelles Einfrieren durch Flüssigstickstoff steht in Übereinstimmung mit Patentanspruch 19, wonach eine Kühlkammer (150) entlang des Fließbandes (140) hergestellt wird mittels isolierender Wände um das Fließband (140) herum, um die Bildung einer stickstoffgasreichen Atmosphäre zu ermöglichen.
  22. Die Anlage für ultraschnelles Einfrieren durch Flüssigstickstoff steht in Übereinstimmung mit Patentanspruch 19, wonach das Fließband (140) einen Schlitz (170) in der Nähe des ersten Endes der Kühlkammer (150) hat, und einen anderen Schlitz (170) in der Nähe des zweiten Endes der Kühlkammer (150), durch den das produzierte Stickstoffgas durch Absaugen neben dem Fließband (140) entfernt wird.
  23. Die Anlage für ultraschnelles Einfrieren durch Flüssigstickstoff steht in Übereinstimmung mit Patentanspruch 22, wonach das Absaugen durch die Schlitze (160,170) einen Vorhang erzeugt, und die Verbreitung des Stickstoffgases außerhalb der Kühlkammer (150) am zweiten Ende verhindert.
  24. Die Anlage für ultraschnelles Einfrieren durch Flüssigstickstoff steht in Übereinstimmung mit Patentanspruch 22, wonach das Stickstoffgas, das in der Kühlkammer (150) erzeugt wird, durch die Kühlkammer (150) geführt wird, und zwar oberhalb und unterhalb des Fließbandes (140).
EP08778968.1A 2008-06-19 2008-06-19 Ausrüstung für ultraschnelles gefrieren von lebensmitteln durch direkten dosierten kontakt mit flüssigstickstoff Not-in-force EP2317256B1 (de)

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